Moteur roue, Schaeffler restructure l’automobile

L’automobile électrique actuelle n’est “que” l’adaptation des modèles traditionnels à énergie thermique. Pour l’équipementier qui travaille sur plusieurs projets de mécanique électrique, l’avenir de cette motorisation ne sera viable qu’au travers d’un changement radical de la structure des châssis. Pourtant, l’équipementier, qui travaille depuis longtemps sur les motorisations électriques sous leurs formes les plus diverses, est prêt à répondre à toutes les demandes, des plus classiques aux plus sophistiquées.

La motorisation électrique est aujourd’hui déclinée en série au travers de véhicules proposant un gros moteur électrique en remplacement du groupe propulseur thermique, voire au travers de motorisations d’appoint complémentaires de l’ensemble à carburant fossile. Cela va donc du simple alterno-démarreur ou du module hybride remplaçant l’élément embrayage sur la chaîne de traction, jusqu’au moteur pont intégrant ou non motorisation et transmission. Déjà proposé depuis plusieurs années et également en prototype chez d’autres équipementiers, le moteur roue se distingue par sa disposition originale autorisant des différences de structure de châssis. Le petit groupe qui travaille sur le sujet est désormais prêt à proposer sa solution aux constructeurs. C’est ensuite l’affaire de trois à cinq ans pour entrevoir une solution en grande série.

Les moteurs traditionnels

Les véhicules électriques présents sur le marché n’utilisent que des solutions adaptées à des voitures traditionnelles. Ainsi retrouve-t-on sur les Zoé comme sur la Nissan Leaf un moteur à l’avant, placé au niveau du groupe propulseur habituel et alimenté par des batteries installées sous le coffre à bagages, au mieux. Ces solutions conservent des arbres de transmission à double joint homocinétique, à l’avant comme à l’arrière suivant la position du moteur. Cette technique est déjà utilisée à moindre puissance pour les moteurs électriques des hybrides parallèles utilisés par PSA ou Audi.

Le moteur pont est également envisagé pour les hybrides à prolongateurs d’autonomie. En fait, la solution permet de conserver les qualités routières connues de véhicules existants, et donc de limiter le coût de développement du passage à la motorisation électrique. Le moteur d’appoint pour la fourniture d’énergie électrique peut être implanté sous le capot moteur d’origine.

Le moteur roue

Le développement technique du moteur électrique concentrique à la roue est une logique qui vient de la compacité de la solution et de ses évolutions récentes permettant une forte puissance pour une masse et un volume réduits avec des frottements limités.

Avec le moteur roue, Schaeffler envisage la propulsion électrique avec une vision radicalement différente. L’implantation mécanique traditionnelle n’est plus nécessaire, puisque la mécanique est reportée dans les moyeux. L’espace ainsi gagné peut être utilisé pour les passagers et des charges transportées. Pour les véhicules à batteries, l’équipementier propose de les intégrer au plancher, de limiter ainsi l’intrusion de ce volume dans l’habitacle, cette charge importante placée sur un point bas baissant de fait le centre de gravité.

Des possibilités techniques

Avec le E-Wheel Drive, la gestion électrique de chaque roue est séparée. Il est ainsi possible de commander selon les besoins la puissance et le régime. Avec une gestion en liaison avec le système de freinage ABS et ESP, ce dernier est activé de manière totalement transparente pour le conducteur. La commande électrique assurera également la fonction d’antipatinage, de répartition du couple en courbe et apporte au véhicule un agrément supérieur dans les situations de conduite sur route très sinueuse. La conduite permet une maîtrise totale de l’adhérence sur des évitements d’obstacle, sans qu’il soit besoin d’être pilote ! Sur ses réalisations prototypes, Schaeffler réalise le freinage dynamique par l’intermédiaire d’une régénération électrique de l’énergie cinétique. Un frein mécanique à tambour pour le stationnement est placé au centre des moyeux.

Sans arbre de transmission, le E-Wheel Drive de Schaeffler serait une solution idéale pour la réalisation de véhicules urbains au rayon de braquage extrêmement court. Il est, pour le moment, limité en performances routières à des vitesses supérieures à 130 km/h, ne disposant pas de démultiplication intermédiaire. Son poids important (40 kg) est également un frein pour atteindre de hautes vitesses. Le surcoût de la solution E-Wheel Drive est aujourd’hui estimé de 10 à 20 % de plus qu’une solution thermique classique, non compte tenu des batteries, pour un véhicule spécifiquement conçu autour de cette technique.